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基于网络式珍爱道理的配电网自愈掌握手艺

  2015-07-09  阅读:


  1、现有配电自动化体系存在的手艺困难


  1)配网上传统电流珍爱存在的困难。


  (1)特性:多开关串连运用时,定值合营难题,线路上断路器欠妥断路器运用。(2)题目:变电站出线断路器跳闸→停电时间长,停电局限扩大;自力单位珍爱,只凭据当地电流决意珍爱相应,不关心相邻开关的珍爱行动状况。


  2)线路上的毛病处置惩罚接纳集中控制处置惩罚形式。(1)特性:毛病处置惩罚依靠主站、依靠通道。(2)题目:处置惩罚时间长、体系可靠性低。(3)终究近况:大多数没有投入运转。


  3)传统的分段器/重合器计划:不应用信道交流信息,行动效力不下。


  2、网络式珍爱:珍爱快速性和选择性的完善同一


  1)各开关检测效果的有关信息经由过程网络通讯同享,实现各珍爱之间的和谐和合营。


  2)配电线路发作毛病时,离毛病点近来的断路器速断跳闸,把毛病影响限定正在最小局限。


  3、分布式智能的特性


  1)综合电压分段器、电流分段器、重合器等长处,同时检测并应用电流、电压旌旗灯号。


  2)通道无缺时,应用通道交互信息,天真停止毛病处置惩罚。


  3)通道非常时,依托各个开关的整定功用,仍可实现主动的毛病断绝和负荷转供。


  4、网络式珍爱——概述


  网络式珍爱接纳对等式的通讯网络,发作毛病时,线路上的开关控制器之间相互通讯,收集相邻开关的毛病信息,剖析定位得出毛病的具体位置,进而掌握间隔毛病点近来的开关跳闸。


  对等式网络珍爱接纳了一种全新的珍爱合营思绪,能尽量天缩小毛病影响的用户局限,并制止了传统珍爱中电流和工夫级差合营实现难题的题目。


  凭据当前配电网的运转体式格局,对等式网络珍爱算法分为对等式网络珍爱的开环形式和对等式网络珍爱的闭环形式两种。网络式珍爱可凭据开关范例差别,整定差别的功用。因而,网络式珍爱具有很好的适用性。


  5、开环形式下网络式珍爱道理


  体系开环运转时,网络拓扑为树状构造,毛病电流流经的线路为从电源到毛病点的一条途径。毛病区段肯定位于从电源到末梢偏向的最初一个阅历了毛病电流的开关和第一个已阅历毛病电流的开关之间。关于对等式网络珍爱的开环形式,重要的判据泉源是开关自己及其相邻开关的毛病状况,即:毛病末尾的开关除本身感觉过流,其相邻的开关只要一个开关(上游开关)会阅历毛病电流。


  行动相量J=(SOF LOF ROF),关于珍爱区域内每个处于闭合状况的开关,开关知足以下前提,判断为毛病末尾,应跳闸断绝毛病。一般开关:本身感受到毛病电流;相邻开关中有且只要一个感受到毛病电流;=(1,1,0)或J=(1,0,1)。


  毛病区段主动断绝及主动转供:


  1)“联锁掉电延时分闸闭锁”功用:当一般开关掉电、同时收到相邻开关毛病跳闸信息,本开关联锁分闸并闭锁,主动断绝毛病区段。


  2)“检闭锁单侧失压延时合闸”功用:联系开关检测到任何一侧失压后,取相邻开关通讯,若相邻开关果毛病而跳闸,阐明毛病区段紧邻联系开关,则联系开关保持分闸状况并闭锁;若相邻开关没有毛病跳闸信息,则阐明毛病不在紧邻联系开关的区段,连系开关主动延时合闸,从而实现主动转移供电。


  6、闭环形式下网络式珍爱道理


  合环运转下的供电网络,以一个开关及其相邻开关为研讨工具,凭据取基尔霍夫电流定律相似的道理,正在一个节点(或地区),其流入和流出的电流相称。正在某一开关和与其相邻的开关所构成的地区中,当有一个大电流从某一个开关流入该地区时,则必有一个大电流流出该地区,若是未有大电流从另一个开关流出,则肯定有毛病点正在该区域内。


  行动相量J=(SOF IOFOOF),关于珍爱区域内的每个处于闭合状况的开关,知足以下前提,判断为毛病末尾,应跳闸断绝毛病。一般开关:1)本身感受到毛病电流;2)有毛病电流流入本地区,而没有毛病电流流出本地区;J=(1,1,0)。


  7、网络式珍爱容错计划


  考虑到配电体系的通讯网络轻易遭到外力损坏,而致使通讯非常。本计划针对上述状况,设想了一整套容错计划,当体系中任何节点或装配对外的通讯通道损失或非常后,主动启动容错计划,经由过程容错计划的一些列功用的主动启动实行,确保毛病区段终究可以或许被有用断绝,联系开关主动转移供电。


  容错计划将运用到以下一些列功用:“得电重合”功用;“重合胜利短时闭锁珍爱”功用;“合到毛病后快速跳闸”功用;“掉电延时分闸不闭锁”功用;“联锁掉电延时分闸(闭锁)”功用;“残压脉冲分闸闭锁”功用;“单侧失压延时合闸”功用。


  8、网络式珍爱功用的特性


  网络式接纳对等式的通讯网络,令终端之间相互通讯,发作毛病时,终端之间经由过程毛病信息同享去收集相邻终端的信息,剖析定位得出毛病的具体位置,进而掌握间隔毛病点近来的开关速断跳闸。网络式珍爱具有以下特性:


  1)选择性:掌握毛病点近来的断路器速断跳闸,断绝毛病;


  2)快速性:不依赖主站/子站,收缩了毛病处置惩罚工夫,50-60ms珍爱出口;100ms断绝毛病;


  3)主动断绝和转供:正在开环体系中完成毛病地区断绝后,可以或许凭据自愈逻辑完成非毛病地区的供电规复;闭环体系中正确断绝毛病区段,毛病处置惩罚完毕,网络构造发作转变时,可以或许主动完成网络构造的拓扑;


  4)主动容错:某一个(或多个)通道毛病时,网络式珍爱凭据容错计划完成毛病的定位、断绝和转供;


  5)天真—混淆组网:针对差别开关范例可整定差别功用,支撑断路器和负荷开关混淆组网的线路形式。


  9、当场智能功用—无通道状况下的特别运用


  散布智能计划为了广泛适用性,关于配网体系中某些地区不具有光纤等高速通讯通道的场所,能够接纳不依赖通讯通道的分布式智能当场掌握,以“电压-电流-时限(V-I-T)”型算法为根蒂根基,多路开关上的智能终端经由过程互相合营,实现区段毛病定位、断绝和非毛病地区的供电规复。它是网络式珍爱容错计划的惯例。该计划有以下先辈之处:


  1)应用了电压和电流两个旌旗灯号作为毛病段的判据,充裕思索了毛病后线路掉压和过流序次和规律,制定周全的网络重构计划。该计划的参数设置不受线路分段数量和联系开关位置的影响。


  2)当应用负荷开关组网时,线路上各个开关按预先整定的功用互相合营主动断绝毛病、主动停止毛病后网络重构;当应用断路器组网时,可以或许施展断路器的开断和重合才能,敏捷割断并断绝毛病,规复非毛病线路供电。


  3)接纳“残压检测”功用使毛病点负荷侧的开关提早分闸闭锁,制止另外一侧电源背毛病线路转供电时遭到短路打击和不必要的停电。


  10、智能终端—当场自动控制智能功用


  当场自动控制功用以下:掉电延时分闸;得电延时合闸;单侧失压延时合闸;合到毛病分闸闭锁/合到毛病启动珍爱;短时闭锁失压分闸/短时闭锁珍爱;残压脉冲闭锁;单侧电压制止合闸;过流脉冲计数M次分闸闭锁,应用于分支线路负荷开关;遥控/手动分闸闭锁得电合;逻辑主动复归;联系开关主动判定。


  11、网络式珍爱适用化运用应思索的各方面身分


  为包管项目完成后具有广泛推行意义,项目研讨历程中思索的身分以下。


  1)顺应配网的种种网络形式:多电源开环运转;多电源闭环(露分布式电源);齐断路器;断路器、负荷开关混淆组网。


  2)差别地区的差异:有高速通行通道的体系;无高速通道或无通道的体系适用性(GPRS等);分支毛病准确定位。


  3)体系的容错性:通道非常状况下的体系可用性(光纤和光装备毛病)。


  12、分布式电源、微网及储能装配接入对配网珍爱的影响


  1)经由过程研讨各种分布式电源的运行机制、毛病特性,得出以下结论:正在配电网络中接入多个分布式电源,对一般珍爱运转的影响重要表现正在对毛病电流巨细和偏向的改动,而毛病电流巨细决意了珍爱的启动及行动工夫。


  2)将现在的分布式电源按毛病电流输出才能停止分别,可分为两类:一类为毛病电流输出才能很小(最大仅为其额定值的1.2~1.5倍),一样平常值为主环额定电流10%之内,代表产物为光伏类逆变电源;另外一类为毛病电流输出靠近其额定容量电流的20倍,毛病电流很大,代表为同步发电机类小型水电站等。


  3)具有网络式珍爱功用的配电终端,能够处理带有分布式电源的配电网络珍爱行动合营题目。关于短路电流较小的电源体系(称为1类电源),其对主环保护启动电流的影响能够疏忽,经由过程改动并网开关的珍爱行动工夫便可取主环保护停止合营。关于短路电流很大的电源体系(称为2类电源)可将其作为一个主电源,取主环线路构成闭环运转体式格局,根据网络式珍爱闭环行动道理行动。


  13、配网毛病自愈处置惩罚历程的三个阶段


  1)毛病发作霎时,毛病的开断和消灭。网络式珍爱正在40毫秒内珍爱出口,100ms完成毛病切除。


  2)毛病处置惩罚的第二阶段:毛病区段的断绝和黑白毛病地区的规复供电。智能终端速断珍爱跳闸的同时将跳闸信息发送给相邻开关,毛病点后的开关短时间内(最短100ms,累计200ms)跳闸。处于分闸状况的联系开关收到该毛病断绝信息,则启动合闸功用,以规复非毛病地区供电(最短2s)。


  3)毛病处置惩罚的第三个阶段是毛病点的定位和扫除毛病。一系列在线安装和运转智能短路、接地二合一的毛病检测、指导的自组网毛病指示器,可以或许主动构成一个信息网络、主动路由,无线通信将毛病信息经由过程中继器上传至智能终端,合营实现分支线路的准确毛病定位。

 

 

 

 

中国家当合作情报网相干研究成果《》


 


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